(57)【要約】  本発明は、化学成分が、質量％で：Ｃ：０．０５％〜０．３５％；Ｓｉ：０．０５％〜２．０％；Ｍｎ：０．８％〜３．０％；Ａｌ：０．０１％〜２．０％；を含有し、Ｐ：０．１％以下；Ｓ：０．０５％以下；Ｎ：０．０１％以下；に制限し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を面積率で合計５０％以上含有し、残留オーステナイト相を面積率で３％以上含有し、個数比で５０％以上の前記残留オーステナイト相の結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、式１を満たす鋼板を提供する。
2011093490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学成分が、質量％で：
Ｃ：０．０５％〜０．３５％；
Ｓｉ：０．０５％〜２．０％；
Ｍｎ：０．８％〜３．０％；
Ａｌ：０．０１％〜２．０％；
を含有し、
Ｐ：０．１％以下；
Ｓ：０．０５％以下；
Ｎ：０．０１％以下；
に制限し、
残部が鉄及び不可避的不純物からなり、
フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を面積率で合計５０％以上含有し、
残留オーステナイト相を面積率で３％以上含有し、
個数比で５０％以上の前記残留オーステナイト相の結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、式１を満たす
ことを特徴とする鋼板。
Ｃｇｂ／Ｃｇｃ≧１．２      …  （式１）
【請求項２】
前記化学成分が質量％で、更に
Ｍｏ：０．０１％〜０．５％；
Ｎｂ：０．００５％〜０．１％；
Ｔｉ：０．００５％〜０．２％；
Ｖ：０．００５％〜０．５％；、
Ｃｒ：０．０５％〜５．０％；
Ｗ：０．０５％〜５．０％；
Ｃａ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｍｇ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｚｒ：０．０００５％〜０．０５％；
ＲＥＭ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｃｕ：０．０２％〜２．０％；
Ｎｉ：０．０２％〜１．０％；
Ｂ：０．０００３％〜０．００７％；
の少なくとも１種を含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
前記結晶粒の平均粒径が１０μｍ以下であり、
前記残留オーステナイト相中の平均炭素濃度が０．７％以上、１．５％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項４】
個数比で４０％以上の前記結晶粒が、１μｍ以上、２μｍ未満の平均粒径を有する小径結晶粒であり、
個数比で２０％以上の前記結晶粒が、２μｍ以上の平均粒径を有する大径結晶粒である
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項５】
個数比で５０％以上の前記小径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＳ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＳとして、式２を満たし、
個数比で５０％以上の前記大径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＬ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＬとして、式３を満たす
ことを特徴とする請求項４に記載の鋼板。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳ＞１．３            （式２）
１．３＞ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬ＞１．１    （式３）
【請求項６】
前記鋼板が、少なくとも片面に付与された亜鉛めっき皮膜を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項７】
前記鋼板が、少なくとも片面に付与された亜鉛合金めっき皮膜を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の化学成分を有する鋳片を、８５０℃以上、９７０℃以下の仕上げ温度で熱間圧延を施して熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と；
前記熱延鋼板に対し、１秒以上、１０秒以下の空冷を行う空冷工程と；
空冷された前記熱延鋼板を、６５０℃以下の温度域まで平均で１０℃／秒以上、２００℃／秒以下で冷却した後６５０℃以下の温度範囲で巻取る巻取り工程と；
巻取られた前記熱延鋼板を、酸洗後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と；
前記冷延鋼板に対し、７００℃以上、９００℃以下の最高温度で焼鈍を施す焼鈍工程と；
焼鈍された前記冷延鋼板を、０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下の平均冷却速度で３５０℃以上、４８０℃以下の温度域に冷却し、この温度域で１秒以上、１０００秒以下保持する保持工程と；
前記冷延鋼板に対し、３５０℃から２２０℃までの温度域を５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で一次冷却し、さらに１２０℃から常温近傍までの温度域を１００℃／秒以上または５℃／秒以下の平均冷却速度で二次冷却する最終冷却工程と；
を備えることを特徴とする鋼板製造方法。
【請求項９】
前記熱間圧延工程では、最終の２パスを各々２０％以下のひずみ量にて圧延する
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１０】
前記熱間圧延工程では、１１００℃以下まで冷却された後に１１００℃以上に再加熱された鋳片を用いる
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１１】
前記保持工程の後に前記鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬する浸漬工程を更に備える
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１２】
前記浸漬工程の後に５００℃以上、５８０℃以下の範囲で合金化処理を行う合金化処理工程を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載の鋼板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板及び鋼板製造方法に関する。この鋼板は、主としてプレス加工されて使用される自動車等の構造材料に好適な、伸び及びＶ曲げ性、更にはプレス成型安定性に優れた高強度鋼板である。
本願は、２０１０年１月２９日に、日本に出願された特願２０１０−０１９１９３号、及び、２０１０年２月１７日に、日本に出願された特願２０１０−０３２６６７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体構造に使用される鋼板には、高い強度に加え、優れた伸び及びＶ曲げ性が求められる。【０００３】
残留オーステナイト相を含むＴＲＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）鋼板によれば、ＴＲＩＰ効果により高い強度と高い伸びとを発揮することが知られている。【０００４】
特許文献１では、残留オーステナイト鋼の伸びを更に高める目的で、残留オーステナイト相の分率を高く確保し、２種類のフェライト相（ベイニティックフェライト相、ポリゴナルフェライト相）を制御する技術が開示されている。【０００５】
特許文献２では、伸びと形状凍結性とを確保する目的で、オーステナイト相の形状をアスペクト比で規定する技術が開示されている。【０００６】
特許文献３では、伸びをより高める目的で、オーステナイト相の分布を最適化する技術が開示されている。【０００７】
また、特許文献４及び特許文献５では、組織の均一化により、局部延性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特開２００６−２７４４１８号公報
【特許文献２】日本国特開２００７−１５４２８３号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−５６９９３号公報
【特許文献４】日本国特開２００３−３０６７４６号公報
【特許文献５】日本国特開平４−８８１２５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｍ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ：ＩＳ３−２００７，（２００７），４７−５０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
残留オーステナイト鋼は、焼鈍中のフェライト変態及びベイナイト変態の制御によりオーステナイトのＣ濃度を高めることで、鋼組織に残留オーステナイト相を含有させた鋼であるが、残留オーステナイト鋼は混合組織であるため、高いＶ曲げ性（局部曲げ性）を発揮することはできなかった。このため、上述の技術では、現在の高強度鋼板に要求されている更に高い伸びとＶ曲げ性とを両立することはできていない。【００１１】
また、ＴＲＩＰ効果は温度依存性があるが、実際のプレス成型では、プレス成型中に金型の温度が変化する。このため、ＴＲＩＰ鋼板をプレス成型する場合、例えば約２５℃のプレス成型初期及び例えば約１５０℃のプレス成形後期に割れなどの欠陥が生じることがあり、プレス成型安定性に問題があった。
従って、高い伸びとＶ曲げ性に加え、プレス成型中の温度変化に依存しない優れたプレス成型安定性を実現することが実用上の課題となっていた。【００１２】
本発明は、従来と比較して伸び及びＶ曲げ性が高く、更にはプレス成型安定性に優れた鋼板及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するために以下の方策を採用する。
（１）本願発明の第１の態様は、化学成分が、質量％で：Ｃ：０．０５％〜０．３５％；Ｓｉ：０．０５％〜２．０％；Ｍｎ：０．８％〜３．０％；Ａｌ：０．０１％〜２．０％；を含有し、Ｐ：０．１％以下；Ｓ：０．０５％以下；Ｎ：０．０１％以下；に制限し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を面積率で合計５０％以上含有し、残留オーステナイト相を面積率で３％以上含有し、個数比で５０％以上の前記残留オーステナイト相の結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、式１を満たす鋼板である。
Ｃｇｂ／Ｃｇｃ≧１．２      …  （式１）
（２）上記（１）に記載の鋼板では、前記化学成分が質量％で、更にＭｏ：０．０１〜０．５％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜５．０％、Ｗ：０．０５〜５．０％、Ｃａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、Ｚｒ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％、Ｃｕ：０．０２〜２．０％、Ｎｉ：０．０２〜１．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００７％の少なくとも１種を含有してもよい。
（３）上記（１）に記載の鋼板では、前記結晶粒の平均粒径が１０μｍ以下であり、前記残留オーステナイト相中の平均炭素濃度が０．７％以上、１．５％以下であってもよい。
（４）上記（１）に記載の鋼板では、個数比で４０％以上の前記結晶粒が、１μｍ以上、２μｍ未満の平均粒径を有する小径結晶粒であり、個数比で２０％以上の前記結晶粒が、２μｍ以上の平均粒径を有する大径結晶粒であってもよい。
（５）上記（４）に記載の鋼板では、個数比で５０％以上の前記小径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＳ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＳとして、式２を満たし、個数比で５０％以上の前記大径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＬ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＬとして、式３を満たしてもよい。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳ＞１．３            （式２）
１．３＞ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬ＞１．１    （式３）
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の鋼板は、少なくとも片面に付与された亜鉛めっき皮膜を有してもよい。
（７）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の鋼板は、少なくとも片面に付与された亜鉛合金めっき皮膜を有してもよい。
（８）本願発明の第２の態様は、上記（１）又は（２）に記載の化学成分を有する鋳片を、８５０℃以上、９７０℃以下の仕上げ温度で熱間圧延を施して熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と；前記熱延鋼板に対し、１秒以上、１０秒以下の空冷を行う空冷工程と；空冷された前記熱延鋼板を、６５０℃以下の温度域まで平均で１０℃／秒以上、２００℃／秒以下で冷却した後６５０℃以下の温度範囲で巻取る巻取り工程と；巻取られた前記熱延鋼板を、酸洗後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と；前記冷延鋼板に対し、７００℃以上、９００℃以下の最高温度で焼鈍を施す焼鈍工程と；焼鈍された前記冷延鋼板を、０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下の平均冷却速度で３５０℃以上、４８０℃以下の温度域に冷却し、この温度域で１秒以上、１０００秒以下保持する保持工程と；保持された前記冷延鋼板に対し、３５０℃から２２０℃までの温度域を５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で一次冷却し、さらに１２０℃から常温近傍までの温度域を１００℃／秒以上または５℃／秒以下の平均冷却速度で二次冷却する最終冷却工程と；を備える鋼板製造方法である。
（９）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記熱間圧延工程では、最終の２パスを各々２０％以下のひずみ量にて圧延してもよい。
（１０）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記熱間圧延工程において、１１００℃以下まで冷却された後に１１００℃以上に再加熱された鋳片を用いてもよい。
（１１）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記保持工程の後に前記鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬する浸漬工程を更に備えてもよい。
（１２）上記（１１）に記載の鋼板製造方法は、前記浸漬工程の後に５００℃以上、５８０℃以下の範囲で合金化処理を行う合金化処理工程を更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記方策によれば、残留オーステナイト相中のＣ濃度勾配が適切に制御されているため、極めて安定な残留オーステナイト相を得ることができる。その結果、残留オーステナイトのＴＲＩＰ効果によって、高強度であるにもかかわらず、極めて高い伸びと、高いＶ曲げ性とを発揮できる。また、小径結晶粒及び大径結晶粒の量が適切に制御された場合、残留オーステナイトのＴＲＩＰ機能安定性を分散させることができ、プレス成型中の温度変化に依存しない優れたプレス成型安定性を発揮することができる。また、小径結晶粒のＣ濃度勾配と大径結晶粒のＣ濃度勾配とが適切に制御された場合、より優れたプレス成形安定性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例及び比較例に係る鋼板の、引張強度と２５℃伸びとの関係を示す図である。
【図２】実施例及び比較例に係る鋼板の、引張強度とＶ曲げ最小半径（Ｖ曲げ性）との関係を示す図である。
【図３】実施例及び比較例に係る鋼板の、引張強度と１５０℃伸びとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者らは、残留オーステナイトのＴＲＩＰ効果を伸びだけではなくＶ曲げ性にも効果的に作用させるためには残留オーステナイト相の安定性をこれまで以上に高めることが有効であること、及び、ＴＲＩＰ効果を広いプレス成型温度範囲で作用させるためには安定性の異なる残留オーステナイト相を均一に分散させることが有効であることを見出した。
【００１７】
しかしながら、従来の残留オーステナイト鋼のベイナイト変態を利用した残留オーステナイト相へのＣ濃化の技法では、非特許文献１で説明されているＴ０点の濃度以上にＣを濃化させることはできず、残留オーステナイト相の安定性を高めることはできなかった。
【００１８】
そこで、本発明者らが更に検討を重ねた結果、残留オーステナイト相中のＣ濃度勾配を適切に制御することによって、極めて安定な残留オーステナイト相を得ることができること、また、残留オーステナイト相のオーステナイト粒の粒径分布を適切に制御することによって、安定性の異なるオーステナイト相を均一に分散させることができることを発見した。
【００１９】
以下、上述の発見に基づきなされた本発明の一実施形態に係る鋼板について、詳細に説明する。
【００２０】
まず、本実施形態に係る鋼板、及びその素材である鋳片（鋳造スラブ）について、鋼の化学成分について説明する。尚、各元素の量を示す「％」は質量％を意味する。
【００２１】
（基本元素）
鋼の化学成分は基本元素としてＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌを含有する。
【００２２】
（Ｃ：０．０５〜０．３５％）
Ｃは、鋼の強度を高め、残留オーステナイト相を確保するために、極めて重要な元素である。Ｃ含有量が０．０５％未満では十分な強度が確保できず、また、十分な残留オーステナイト相を得ることができない。一方、Ｃ含有量が０．３５％を超えると、延性やスポット溶接性を著しく劣化させる。上述の特性を考慮し、Ｃ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｃ含有量については、下限値が０．０５％、好ましくは０．０８％、より好ましくは０．１５％に規定され、上限値が０．３５％、好ましくは０．２６％、より好ましくは０．２２％に規定される。
【００２３】
（Ｓｉ：０．０５〜２．０％）
Ｓｉは強度確保の観点で重要な元素である。Ｓｉ含有量が０．０５％以上の場合、残留オーステナイト相の生成に寄与し延性を確保する効果が得られる。一方、Ｓｉ含有量が２．０％を超える場合、これらの効果は飽和され、さらに、鋼の脆化を引き起こしやすくなる。溶融亜鉛めっき、化成処理のしやすさが必要な場合、上限値を１．８％に規定してもよい。上述の特性を考慮し、Ｓｉ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｓｉ含有量については、下限値が０．０５％、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％に規定され、上限値が２．０％、好ましくは１．８％、より好ましくは１．６％に規定される。
【００２４】
（Ｍｎ：０．８〜３．０％）
Ｍｎは強度確保の観点で重要な元素である。Ｍｎ含有量が０．８％以上の場合、残留オーステナイト相の生成に寄与し延性を確保する効果が得られる。一方、Ｍｎ含有量が３．０％を超える場合、焼入れ性が高まるため、残留オーステナイト相に変わってマルテンサイト相が生成し、過度の強度上昇を招きやすくなる。その結果、製品のバラツキが大きくなり、さらに、延性が不足してしまう。上述の特性を考慮し、Ｍｎ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｍｎ含有量については、下限値が０．８％、好ましくは０．９％、より好ましくは１．２％に規定され、上限値が３．０％、好ましくは２．８％、より好ましくは２．６％に規定される。
【００２５】
（Ａｌ：０．０１〜２．０％）
Ａｌ含有量が０．０１％以上の場合、Ｓｉと同様、残留オーステナイト相の生成に寄与し延性を確保する効果が得られる。一方、Ａｌ含有量が２．０％を越える場合、効果は飽和し、かえって鋼を脆化させる。上述の特性を考慮し、Ａｌ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ａｌ含有量については、下限値が０．０１％．好ましくは０．０１５％、より好ましくは０．０４％超に規定され、上限値が２．０％、好ましくは１．８％、より好ましくは１．４％未満に規定される。
溶融亜鉛めっきを付与する場合、Ａｌは溶融亜鉛めっき性を劣化させるため、その上限を１．８％とすることが望ましい。
【００２６】
尚、同様の効果を奏する上述のＳｉとＡｌとを鋼中に多量に添加する場合には、Ｓｉ＋Ａｌ含有量について規定してもよい。
この場合、Ｓｉ＋Ａｌ含有量について、下限値が０．８％、好ましくは０．９％、より好ましくは１．０％に規定され、上限値が４．０％、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％に規定される。
【００２７】
（制限元素）
上述の鋼では、制限元素であるＰ、Ｓ、Ｎの含有量が以下のように制限される。
【００２８】
（Ｐ：０．１％以下）
Ｐ含有量は、必要な鋼板強度に応じて制限される。Ｐ含有量が０．１％を超えると、粒界への偏析により局部延性を劣化させ、さらに、溶接性を劣化させる。このため、Ｐ含有量は０．１％以下に制限される。
Ｐは不可避的に鋼中に含まれるため、下限値は０％超であるが、Ｐ含有量を極めて低く制限するには多大なコストを要するため、下限値を０．００１％又は０．００６％に規定してもよい。上述の特性を考慮し、Ｐ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｐ含有量については、０．１％以下、好ましくは０．０５％以下、より好ましくは０．０１％以下に制限される。また、下限値については、０％超、０．００１％、又は０．００６％に規定されてもよい。
【００２９】
（Ｓ：０．０５％以下）
Ｓは、ＭｎＳを生成することで局部延性、溶接性を劣化させる元素である。このため、Ｓ含有量は０．０５％以下に制限される。
Ｓは不可避的に鋼中に含まれるため、下限値は０％超であるが、Ｓ含有量を極めて低く制限するには多大なコストを要するため、下限値を０．０００５％又は０．００１％超に規定してもよい。また、上述の特性を考慮し、Ｓ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｓ含有量については、０．０５％以下、好ましくは０．０１％以下、より好ましくは０．００４％未満に制限される。また、下限値については、０％超、０．０００５％、又は０．００１％超に規定されてもよい。
【００３０】
（Ｎ：０．０１％以下）
Ｎは、多量に含有すると、時効性を劣化させ、さらに、ＡｌＮ析出量が多くなってＡｌ添加の効果を減少させる。このため、Ｎ含有量は０．０１％以下に制限される。
Ｎは不可避的に鋼中に含まれるため、下限値は０％超に規定されるが、Ｎ含有量を極めて低く制限するには多大なコストを要するため、下限値を０．００１％又は０．００２超に規定してもよい。また、上述の特性を考慮し、Ｎ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｎ含有量については、０．０１％以下、好ましくは０．００８％以下、より好ましくは０．００５％未満に制限される。また、下限値については、０％超、０．００１％、又は０．００２％超に規定されてもよい。
【００３１】
（Ｆｅ及び不可避的不純物）
上述の鋼は、残部として、鉄及び不可避的不純物を含有する。不可避的不純物としては、スクラップから混入するＳｎ、Ａｓ等が挙げられる。また、本発明の特性を損なわない範囲で他の元素を含有してもよい。
【００３２】
（選択元素）
上述の鋼は、選択元素としてＭｏ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ、ＲＥＭ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１種を含有してもよい。
【００３３】
（Ｍｏ：０．０１〜０．５％）
Ｍｏ含有量が０．０１％以上である場合、鋼中のパーライト相の生成を抑制する効果が得られる。このためＭｏは、焼鈍中の冷却速度が遅い場合、又は、めっきの合金化処理等で再加熱がなされる場合に重要となる元素である。しかし、Ｍｏ含有量が０．５％を超える場合、延性や化成処理性を劣化させることがある。より高い強度と延性のバランスを得るためには、０．３％以下とすることが好ましい。上述の特性を考慮し、Ｍｏ含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｍｏを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０１％、好ましくは０．０２％に規定してもよく、上限値を０．５％、好ましくは０．３％、より好ましくは０．２％に規定してもよい。
【００３４】
（Ｎｂ：０．００５〜０．１％）
（Ｔｉ：０．００５〜０．２％）
（Ｖ：０．００５〜０．５％）
（Ｃｒ：０．０５〜５．０％）
（Ｗ：０．０５〜５．０％）
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｗは、微細な炭化物、窒化物、又は、炭窒化物を生成する元素であり、強度確保に有効である。強度確保の観点から、Ｎｂの下限値を０．００５％、Ｔｉの下限値を０．００５％、Ｖの下限値を０．００５％、Ｃｒの下限値を０．０５％、Ｗの下限値を０．０５％に規定してもよい。
一方、これらの元素を過度に鋼中に添加すると、鋼の強度が上昇しすぎて延性が低下する。延性確保の観点から、Ｎｂの上限値を０．１％、Ｔｉの上限値を０．２％、Ｖの上限値を０．５％、Ｃｒの上限値を５．０％、Ｗの上限値を５．０％に規定してもよい。
また、上述の特性を考慮し、それぞれの元素の含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｎｂを鋼中に含有させる場合、下限値を０．００５％、好ましくは０．０１％に規定してもよく、上限値を０．１％、好ましくは０．０５％、より好ましくは０．０３％に規定してもよい。
また、Ｔｉを鋼中に含有させる場合、下限値を０．００５％、好ましくは０．０１％に規定してもよく、上限値を０．２％、好ましくは０．１％、より好ましくは０．０７％に規定してもよい。
また、Ｖを鋼中に含有させる場合、下限値を０．００５％、好ましくは０．０１％に規定してもよく、上限値を０．５％、好ましくは０．３％、より好ましくは０．１％に規定してもよい。
また、Ｃｒを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０５％、好ましくは０．１％に規定してもよく、上限値を５．０％、好ましくは３．０％、より好ましくは１．０％に規定してもよい。
また、Ｗを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０５％、好ましくは０．１％に規定してもよく、上限値を５．０％、好ましくは３．０％、より好ましくは１．０％に規定してもよい。
【００３５】
（Ｃａ：０．０００５〜０．０５％）
（Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％）
（Ｚｒ：０．０００５〜０．０５％）
（ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％）
Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ、ＲＥＭ（希土類元素）は、硫化物及び酸化物の形状を制御して局部延性及び穴拡げ性を向上させる。このため、各元素の下限値を０．０００５％に規定してもよい。
一方、鋼がこれらの元素を過度に含有する場合、加工性が劣化する。このため、各元素の上限値を０．０５％に規定してもよい。
また、上述の特性を考慮し、それぞれの元素の含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｃａを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０００５％、好ましくは０．００１％に規定してもよく、上限値を０．０５％、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．００５％に規定してもよい。
また、Ｍｇを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０００５％、好ましくは０．００１％に規定してもよく、上限値を０．０５％、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．００５％に規定してもよい。
また、Ｚｒを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０００５％、好ましくは０．００１％に規定してもよく、上限値を０．０５％、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．００５％に規定してもよい。
また、ＲＥＭを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０００５％、好ましくは０．００１％に規定してもよく、上限値を０．０５％、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．００５％に規定してもよい。
【００３６】
（Ｃｕ：０．０２〜２．０％）
（Ｎｉ：０．０２〜１．０％）
（Ｂ：０．０００３〜０．００７％）
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂは、変態を遅らせ鋼の強度を高める効果が得られることができる。このため、Ｃｕの下限値を０．０２％、Ｎｉの下限値を０．０２％、Ｂの下限値を０．０００３％に規定してもよい。
一方、それぞれの元素を過度に添加すると、焼入れ性が強くなりすぎ、フェライト変態、ベイナイト変態が遅くなるため、残留オーステナイト相へのＣ濃化を遅れさせる。このため、Ｃｕの上限値を２．０％、Ｎｉの上限値を１．０％、Ｂの上限値を０．００７％に規定してもよい。
また、上述の特性を考慮し、それぞれの元素の含有量をより狭い範囲に規定してもよい。
従って、Ｃｕを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０２％、好ましくは０．０４％に規定してもよく、上限値を２．０％、好ましくは１．５％、より好ましくは１．０％に規定してもよい。
また、Ｎｉを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０２％、好ましくは０．０４％に規定してもよく、上限値を１．０％、好ましくは０．７％、より好ましくは０．５％に規定してもよい。
また、Ｂを鋼中に含有させる場合、下限値を０．０００３％、好ましくは０．０００５％に規定してもよく、上限値を０．００７％、好ましくは０．００５％、より好ましくは０．００３％に規定してもよい。
【００３７】
次に、本実施形態に係る鋼板の鋼組織について説明する。尚、鋼組織に関する「％」は、特に説明がない限り、面積率を意味する。
【００３８】
本実施形態に係る鋼板の鋼組織は、面積率で、フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を全組織に対して合計５０％以上、好ましくは６０％、より好ましくは７０％以上含有する。また、この鋼組織は、残留オーステナイト相を全組織に対して３％以上、好ましくは５％超、より好ましくは１０％超含有する。焼き戻しマルテンサイト相については必要とされる鋼板強度に応じて含有させればよく、０％であってもよい。なお、パーライト相は、５％以下であれば鋼組織に含有されても材質を著しく劣化させることはないので、５％以下の範囲で含有してもよい。
【００３９】
フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相が合計５０％未満の場合、残留オーステナイト相中のＣ濃度を高くすることができないため、残留オーステナイト相が濃度勾配を有しても、相の安定性を確保することが困難となり、Ｖ曲げ性が劣化する。一方、フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相が合計９５％を超えると、残留オーステナイト相を３％以上確保することが困難となり、伸びの低下を引き起こすため、９５％以下であることが好ましい。
【００４０】
本実施形態に係る鋼板では、残留オーステナイト相の結晶粒のＣ濃度分布が適切に制御される。すなわち、残留オーステナイト相の結晶粒の、フェライト相、ベイナイト相、又は焼き戻しマルテンサイト相に接する相界面でのＣ濃度（Ｃｇｂ）が、結晶粒の重心位置でのＣ濃度（Ｃｇｃ）に比べて高くなるように制御される。これにより、相界面での残留オーステナイト相の安定性を高め、優れた伸びとＶ曲げ性とを発揮することができる。
【００４１】
より具体的には、個数比で５０％以上、好ましくは５５％、より好ましくは６０％以上の残留オーステナイト相の結晶粒が、以下の式１を満たす場合に、残留オーステナイト相全体の安定性を高める効果が得られる。
Ｃｇｂ／Ｃｇｃ≧１．２      （式１）
【００４２】
Ｃｇｂ、Ｃｇｃ（及び、後述するＣｇｂＳ、ＣｇｃＳ、ＣｇｂＬ、ＣｇｃＬ）は、精度が保証される測定方法であれば、どのような測定方法で測定しても構わない。例えば、ＦＥ−ＳＥＭ付属のＥＰＭＡを用いて、０．５μｍ以下ピッチでＣ濃度を測定することによって得ることができる。
【００４３】
ここで、相界面のＣ濃度（Ｃｇｂ）とは、粒界に最も近い、結晶粒側の測定点のＣ濃度のことをいう。ただし、測定条件によっては、結晶粒の外側の影響を受けて、Ｃｇｂが低く測定される場合がある。その場合は、粒界近傍で最も高いＣ濃度をＣｇｂとする。
【００４４】
界面の局部的なＣ濃度を測定することは、現在の技術では不可能である。しかし、本発明者らが検討を重ねた結果、通常の測定において、式１の条件を満たせば、十分な効果が得られると判断できた。
【００４５】
残留オーステナイト相の結晶粒の平均粒径は、１０μｍ以下、好ましくは４μｍ、より好ましくは２μｍ以下であればよい。ここでいう「粒径」とは、平均円相当径を意味し、「平均粒径」とはその個数平均を意味する。平均粒径が１０μｍ超では、残留オーステナイト相の分散が粗く、ＴＲＩＰ効果を充分に発揮することができないため、優れた伸びを得られない。また、残留オーステナイト相の結晶粒の平均粒径が１μｍ未満の場合、所定のＣ濃度勾配を有する相界面を得ることが難しく、優れたＶ曲げ性を得られない。
【００４６】
残留オーステナイト相中の平均炭素濃度は、Ｃ濃度勾配と同様、残留オーステナイトの安定性に大きく寄与する。平均Ｃ濃度が０．７％未満では残留オーステナイトの安定性が極めて低くなるので、ＴＲＩＰ効果を効果的に得ることができず、伸びが低下する。一方、平均Ｃ濃度が１．５％を超えても、伸び改善の効果は飽和し、製造コストが増加する。このため、残留オーステナイト相中の平均炭素濃度については、上限を０．７％、好ましくは０．８％、より好ましくは０．９％に規定してもよく、下限を１．５％、好ましくは１．４％、より好ましくは１．３％に規定してもよい。
【００４７】
本実施形態に係る鋼板においては、残留オーステナイト相の結晶粒の粒径を適切に分布させ、安定性の異なる残留オーステナイト相を均一に分散させてもよい。この場合、安定性の高い残留オーステナイト相が例えば約２５℃のプレス成型初期でのプレス成形性に寄与し、安定性の低い残留オーステナイト相が例えば約１５０℃のプレス成型後期でのプレス成形性に寄与する。このため、高い伸びとＶ曲げ性に加え、優れたプレス成型安定性も発揮することができる。
【００４８】
プレス成型安定性を確保するためには、連続プレス中に金型温度が変化しても常にＴＲＩＰ効果を発揮できるように残留オーステナイト相の結晶粒を分散させる必要がある。そこで、本実施形態に係る鋼板においては、安定性の異なる残留オーステナイト相の結晶粒を均一に分散させることにより、金型温度に依存しない優れたプレス成型性を実現可能としている。
【００４９】
具体的には、鋼板中の残留オーステナイト相の結晶粒について、個数比４０％以上の結晶粒が１μｍ以上２μｍ未満の粒径を有する小径結晶粒であり、個数比２０％以上が２μｍ以上の粒径を有する大径結晶粒であることが好ましい。この場合、安定性の異なるオーステナイト粒が均一に分散されるため、優れたプレス成型安定性を実現することができる。
０．５μｍ未満の粒（極小径結晶粒）はＣ濃度勾配を与えることが極めて困難であり、極めて不安定な残留オーステナイト相の結晶粒となることからプレス成形性への寄与が低い。０．５μｍ以上、２μｍ未満の粒（小径結晶粒）は多量の炭素が隣接粒から流れ込むため、成品で大きな濃度勾配を維持することが可能となり、比較的安定性の高い残留オーステナイト相の結晶粒となる。この小径結晶粒を個数比で４０％以上存在させることでこの効果を発揮できる。２μｍ以上の粒（大径結晶粒）は隣接粒からの炭素流入量が少なく、濃度勾配が小さい、比較的低い安定性を持った残留オーステナイト相の結晶粒となる。この残留オーステナイト相は低プレス域でＴＲＩＰ効果を起こしやすい。この大径結晶粒を個数比で２０％以上存在させることでこの効果を発揮できる。
【００５０】
更に、本実施形態に係る鋼板では、残留オーステナイト相の結晶粒のサイズ毎に適切なＣ濃度勾配が付与されていてもよい。より具体的には、個数比で５０％、好ましくは５５％、より好ましくは６０％以上の小径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＳ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＳとして、式２を満たし、且つ、個数比で５０％以上、好ましくは５５％、より好ましくは６０％以上の大径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＬ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＬとして、式３を満たすことが好ましい。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳ＞１．３          （式２）
１．３＞ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬ＞１．１  （式３）
【００５１】
このように、残留オーステナイト相の結晶粒のサイズ毎に適切なＣ濃度勾配を付与することにより、例えば約２５℃の比較的低温度状態、及び、約１５０℃の比較的高温度状態において、安定して高いプレス成形性を発揮することができる。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳの値が１．３を超える小径結晶粒が、全小径結晶粒に対する個数比で５０％以上であれば、小径結晶粒が高い安定性を有することによりプレス成形初期の低温状態での伸びを高めることができる。一方、このような安定な残留オーステナイトは、プレス成型後期の高温状態での伸びが低下する。これを補償するべく、ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬの値が１．１超１．３未満である大径結晶粒が、全大径結晶粒に対する個数比で５０％以上であれば、大径結晶粒が低い安定性を有することにより、プレス後期の高温状態での伸びの改善に効果的である。但し、ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬの値が１．１未満であると更に高い温度の伸びに作用してしまうことから１５０℃以下の伸びが劣化する。
【００５２】
これらの濃度比を確保できるときに、低温から高温まで高いプレス成形性を確保できるが、この効果を組織全体で担保するには、全ての小径結晶粒のうち、式２を満たす小径結晶粒が個数比で５０％以上、好ましくは５５％、より好ましくは６０％必要であり、それ未満ではそのＴＲＩＰ効果が少ないため特に低温でのプレス成形性が劣化する。一方で、大径結晶粒においては、式３を満たすとき、高温域で高いプレス成形性を得ることができる。この大径結晶粒に対しても、この効果を組織全体で担保するには、全ての大径結晶粒のうち、式３を満たす大径結晶粒が個数比で５０％以上、好ましくは５５％、より好ましくは６０％必要である。
【００５３】
本実施形態に係る鋼板は、少なくとも片面に亜鉛めっき被膜、又は亜鉛合金めっき被膜を有してもよい。
【００５４】
以下に、本発明の一実施形態に係る鋼板製造方法について説明する。
【００５５】
本発明の一実施形態は、熱間圧延工程と、空冷工程と、巻取り工程と、冷間圧延工程と、焼鈍工程と、保持工程と、最終冷却工程とを少なくとも備える。以下、それぞれの工程について詳細に説明する。
【００５６】
（熱間圧延工程）
熱間圧延工程では、連続鋳造された直後の鋳造スラブ（鋳片）、又は、１１００℃以下まで冷却された後に１１００℃以上に再加熱された鋳造スラブに対して熱間圧延を施し、熱延鋼板を製造する。再加熱された鋳造スラブを用いる場合、再加熱温度が１１００℃未満では、均質処理が不十分となり、強度とＶ曲げ性の低下が生じる。この熱間圧延工程における仕上げ温度は、オーステナイト粒の再結晶・成長の観点からは高い方が望ましいため、８５０℃以上、９７０℃以下とする。熱間圧延の仕上げ温度が８５０℃未満では、（フェライト＋オーステナイト）２相域圧延となり、延性の低下をもたらす。一方、熱間圧延の仕上げ温度が９７０℃を超えると、オーステナイト粒径が粗大になり、フェライト相分率が小さくなって、延性が低下する。
【００５７】
残留オーステナイト相における結晶粒のＣ濃度勾配を均一に分散させる場合、熱延における最終２パス（最終前段及び最終段）での圧下量は小さい方が望ましいため、各々２０％以下に設定してもよい。また、最終１パス（最終段）での圧下率は、１５％以下、又は１０％以下に設定してもよい。これにより、残留オーステナイト相の結晶粒のサイズを分散させることができ、鋼板のプレス成型安定性を向上させることができる。それぞれの圧下量が２０％を越える場合、オーステナイト粒の再結晶が進むため、最終組織における２μｍ以上の粒径（円相当径）の結晶粒を得ることが困難となる。
【００５８】
（空冷工程）
空冷工程では、上述のようにして得られた熱延鋼板に対し１秒以上、１０秒以下の冷却（空冷）を行う。空冷時間が１秒未満ではオーステナイト粒の再結晶・成長が不十分となり、最終組織の残留オーステナイト相の結晶粒も小さくなる。一方で、空冷時間が１０秒を超えるとオーステナイト粒の粗大化により、均一性が失われ、伸びが劣化する。空冷時間は、好ましくは５秒以下、より好ましくは３秒以下に設定される。
【００５９】
（巻取り工程）
巻取り工程では、空冷された熱延鋼板を６５０℃以下の温度域まで、１０℃／秒以上２００℃／秒以下の平均冷却速度で冷却した後、６５０℃以下、好ましくは６００℃以下、より好ましくは４００℃以下の温度範囲で巻取る。平均冷却速度が１０℃／秒未満、又は、巻取り温度が６５０℃超では、Ｖ曲げ性を著しく劣化させるパーライト相が生成する。平均冷却速度が２００℃／秒を超えると、パーライト抑制効果は飽和し、また、冷却終点温度のばらつきが大きくなり安定した材質を確保することが難しくなる。
このため、平均冷却速度については、下限が１０℃／秒、好ましくは３０℃／秒、より好ましくは４０℃／秒に設定され、上限が２００℃／秒、好ましくは１５０℃／秒、より好ましくは１２０℃／秒に設定される。また、巻取り温度については、下限が２００℃、好ましくは４００℃、より好ましくは６５０℃に設定され、上限が６００℃又は５５０℃に設定される。
【００６０】
（冷間圧延工程）
冷間圧延工程では、巻取られた熱延鋼板を、酸洗後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施し、冷延鋼板を製造する。圧下率が４０％未満では、焼鈍中の再結晶や逆変態が抑制されて、伸びの低下を起こす。ここでの圧下率の上限は特に規定されるものではないが、９０％、又は７０％であればよい。
【００６１】
（焼鈍工程）
焼鈍工程では、冷延鋼板に対し、７００℃以上、９００℃以下の最高温度で焼鈍を施す。最高温度が７００℃未満では、焼鈍中のフェライト相の再結晶が遅れるため、伸びの低下を引き起こす。９００℃超では、マルテンサイト分率が増加し、伸びの低下を起こす。
このため、焼鈍最高温度については、下限が７００℃、好ましくは７２０℃、より好ましくは７５０℃超に設定され、上限が９００℃、好ましくは８８０℃、より好ましくは８５０℃未満に設定される。
尚、焼鈍工程後には、降伏点伸びを抑制する目的から、約１％のスキンパス圧延を行ってもよい。
【００６２】
（保持工程）
過時効処理（以下、ＯＡ）を行うために、保持工程では、焼鈍された冷延鋼板を、０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下の平均冷却速度で３５０℃以上、４８０℃以下の温度域に冷却し、この温度域で１秒以上、１０００秒以下保持する。焼鈍後の冷却において、組織を凍結し、ベイナイト変態を効率的に引き起こすため、平均冷却速度は０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下に設定される。平均冷却速度が０．１℃／秒未満では変態を制御できない。一方、平均冷却速度が２００℃／秒を越えると、その効果は飽和し、また、残留オーステナイト生成に最も重要となる冷却終点温度の温度制御性を著しく劣化させる。従って、平均冷却速度については、下限が０．１℃／秒、好ましくは２℃／秒、より好ましくは３℃／秒に設定され、上限が２００℃／秒、好ましくは１５０℃／秒、より好ましくは１２０℃／秒に設定される。
【００６３】
冷却終点温度及びその後の保持は、ベイナイト生成を制御し、残留オーステナイトのＣ濃度を決定する重要である。冷却終点温度を３５０℃未満とすると、マルテンサイトが多量に生じ、鋼強度が過剰に高くなり、さらに、オーステナイトを残留させることが難しくなるため、伸びの低下が極めて大きくなる。冷却終点温度が４８０℃を超えると、ベイナイト変態が遅くなり、さらに、保持中にセメンタイトの生成が起こり、残留オーステナイト中のＣの濃化が低下する。したがって、冷却終点温度及び保持温度については、下限が３５０℃、好ましくは３８０℃、より好ましくは３９０℃に設定され、上限が４８０℃、好ましくは４７０℃、より好ましくは４６０℃に設定される。
【００６４】
保持時間は１秒以上、１０００秒以下とする。保持時間が１秒未満では、ベイナイト変態が十分に起こらず、残留オーステナイトへのＣ濃化が不十分となる。１０００秒を越えると、オーステナイト相中にセメンタイトが生成し、Ｃの濃度低下が起こりやすくなる。このため、保持時間については、下限が１秒、好ましくは１０秒、より好ましくは４０秒に設定され、上限が１０００秒、好ましくは６００秒、より好ましくは４００秒に設定される。
【００６５】
（最終冷却工程）
最終冷却工程では、保持後の冷延鋼板に対し、３５０℃から２２０℃までの温度域を５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で一次冷却し、さらに１２０℃から常温近傍までの温度域を１００℃／秒以上または５℃／秒以下の平均冷却速度で二次冷却する。
ＯＡ後の冷却中に起こる微かな変態は、オーステナイト中の粒界近傍のＣ濃度を増す上で重要な役割を担う。このため、一次冷却では、３５０℃から２２０℃までの温度域を平均冷却速度５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で鋼板を冷却する。３５０℃から２２０℃までの温度域の冷却速度が２５℃／秒を超えると、この間に変態が進まず、オーステナイト中へのＣ濃化が起こらない。一方、３５０℃から２２０℃までの温度域の冷却速度が５℃／秒未満だと、オーステナイト中でＣの拡散が進み、Ｃの濃度勾配が小さくなる。
従って、一次冷却の平均冷却速度については、下限が５℃／秒、好ましくは６℃／秒、より好ましくは７℃／秒超に設定され、上限が２０℃／秒、好ましくは１９℃／秒、より好ましくは１８℃／秒未満に設定される。
また、１２０℃以下の低温域では、Ｃの拡散がさらに限定され、変態が起こりにくくなる。このため、二次冷却では、１２０℃から常温近傍までの温度範囲を平均冷却速度１００℃／秒以上で鋼板を冷却して、オーステナイト相中のＣ濃度勾配を３５０℃から２２０℃で達成したままとする。あるいは、二次冷却では、１２０℃から常温近傍までの温度範囲を平均冷却速度５℃／秒以下で鋼板を冷却して、オーステナイト相中のＣ濃度勾配をより著しいものとする。二次冷却において平均冷却速度を５℃／秒超１００℃／秒未満とすると、変態が起きないばかりでなく、粒界のＣ濃度の低下が発生する。
従って、二次冷却の平均冷却速度については、５℃／秒以下、好ましくは４℃／秒以下、より好ましくは３℃／秒以下に設定するか、あるいは、１００℃／秒以上、好ましくは１２０℃／秒以上、より好ましくは１５０℃／秒以上に設定する。
【００６６】
以上説明した本実施形態に係る鋼板製造方法によれば、ベイナイト変態によって残留オーステナイト相のＣが濃化した後の冷却条件の制御により、残留オーステナイト相中のＣ濃度勾配を、粒界部のＣ濃度が高くなるように制御することが可能である。また、焼鈍後の冷却におけるオーステナイト相中へのＣ濃化とあわせることで、残留オーステナイト相の安定性を高くすることが可能である。
また、残留オーステナイト相の結晶粒のサイズを分散させて残留オーステナイト相のＣ濃度勾配を均一に分散させる場合、鋼板のプレス成型安定性を向上させることができる。
【００６７】
本技術は、溶融亜鉛めっき鋼板の製造にも適用が可能である。この場合、上記の保持工程後、最終冷却工程前に、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬する。さらに、浸漬後、合金化処理を施すことも可能である。合金化処理は、５００℃以上、５８０℃の範囲で行う。５００℃未満では合金化が不十分となり、５８０℃超では過合金となり耐食性が著しく劣化する。
【００６８】
なお、本発明は、鋳造条件により影響を受けるものではない。例えば、鋳造方法（連続鋳造かインゴット鋳造）、スラブ厚の違いによる影響少なく、薄スラブなど特殊な鋳造、熱延方法を用いてもよい。また、鋼板に電気めっきを施してもよい。
【実施例】
【００６９】
本発明を実施例に基づきさらに説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した条件例であり、本発明はこの条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得る。【００７０】
まず、表１に示した化学成分を有する鋳造スラブＡ〜Ｖ（実施例の鋼成分）と鋳造スラブａ〜ｇ（比較例の鋼成分）とを製造した。【００７１】
【表１】
2011093490.tif 000003
【００７２】
これらの鋳造スラブに対し熱間圧延を施し、熱延鋼板を製造した。熱間圧延における、最終２パスに相当する６段目、７段目の圧延での圧下率、及び仕上げ温度については、表２に示す。その後、所定の時間空冷した熱延鋼板を約５５０℃まで、平均冷却速度６０℃／秒で冷却した後、約５４０℃で巻取りを行った。巻取られた熱延鋼板を酸洗し、その後、５０％の圧下率で冷間圧延を施し、冷延鋼板を製造した。【００７３】
更に、表２に示した最高焼鈍温度により、焼鈍処理を行った。焼鈍後は、降伏点伸びを抑制する目的から、１％のスキンパス圧延を行った。【００７４】
その後、過時効処理を行うために、焼鈍後の鋼板を冷却し、保持した。ここでの冷却速度、保持温度、及び保持時間は、表２に示される。更に、一部の鋼板に対しては、保持後の鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬した後、所定の合金化温度で合金化処理を行った。【００７５】
最後に、所定の冷却速度で冷延鋼板の一次冷却（３５０〜２２０℃の範囲の冷却）及び二次冷却（１２０℃〜２０℃の範囲の冷却）を行い、鋼板Ａ１〜Ｖ１、ａ１〜ｇ１を製造した。【００７６】
【表２】
2011093490.tif 000004
【００７７】
このようにして得られた鋼板の鋼組織及び鋼板特性を、表３、表４に示す。鋼組織については、「フェライト＋ベイナイト＋焼き戻しマルテンサイトの割合」、「残留オーステナイト相の割合」、「式１を満たす結晶粒の割合」、「小径結晶粒の割合」、「大径結晶粒の割合」、「式２を満たす小径結晶粒の割合」、「式３を満たす大径結晶粒の割合」、「結晶粒平均粒径」、及び「残留オーステナイト相中の平均Ｃ濃度」を測定した。また、鋼板特性については、「引張強さ」、「２５℃伸び」、「Ｖ曲げ性」及び「１５０℃伸び」について評価した。【００７８】
【表３】
2011093490.tif 000005
【００７９】
【表４】
2011093490.tif 000006
【００８０】
組織の同定、存在位置の観察および平均粒径（平均円相当径）と占有率の測定は、ナイタ−ル試薬により鋼板圧延方向断面または圧延方向と直角な断面を腐食させて５００倍〜１０００倍の光学顕微鏡観察により定量化した。【００８１】
「残留オーステナイト相の割合」の測定は、鋼板の表層より１／４厚まで化学研磨した面で行い、単色化したＭｏＫα線による、フェライトの（２００）及び（２１１）面積分強度とオーステナイトの（２００）、（２２０）及び（３１１）面積分強度から残留オーステナイトを定量化し、求めた。【００８２】
また、「残留オーステナイト相中の平均Ｃ濃度」（Ｃγ）は、Ｃｕ−Ｋα線による線解析で、オーステナイトの（２００）面、（２２０）面、（３１１）面の反射角から格子定数（単位：オングストローム）を求め、下記の式Ａに従い算出した。
Ｃγ＝（格子定数−３．５７２）／０．０３３        …  （式Ａ）【００８３】
「２５℃伸び」及び「１５０℃伸び」は、ＪＩＳ５号引張試験片のＣ方向引張により、２５℃、１５０℃温度にて評価した。
「Ｖ曲げ性」は、Ｖ曲げ試験で割れの発生しない最小のＲで評価した。Ｖ曲げ試験は、３０ｍｍ×２００ｍｍの試験片を、種々のＲをもつＶ字ブロックを用いて、９０度に曲げて行った。支え間は９５ｍｍとし、支え台でしわ押さえ力（ＢＨＦ）を９８ｋＮとした。割れの判定は、目視又は拡大鏡を用いた観察で行い、表面に亀裂又はくびれが発生したものを割れと判定した。【００８４】
表１の鋼ａ〜ｇのうち、鋼ａは本発明で規定するＣ上限、鋼ｂはＣ下限を満たしていない。鋼ｃ、ｄ、ｅはそれぞれ、Ｓ、Ｓｉ、Ｍｎの上限を満たしていない。鋼ｆはＳｉとＡｌの下限を満たしていない。鋼ｇはＳｉの下限とＡｌの上限を満たしていない。【００８５】
鋼板Ａ３及び鋼板Ａ４は、最終２パスでの圧下率が高く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｄ３は、焼鈍時の最高温度が低く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｄ４は、最終の一次冷却速度が大きく設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｅ３は、最終の二次冷却速度が５０℃／秒に設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｆ３は、保持温度が低く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｆ４は、保持温度が高く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｈ３は、保持時間が長く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｈ４は、最終一次冷却速度が小さく設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｊ２は、空冷時間が長く設定されて製造された鋼板である。
鋼板Ｍ２は、空冷時間が短く設定されて製造された鋼板である。【００８６】
鋼板ａ１はフェライト＋ベイナイト分率が範囲外にあり、鋼板ｂ１はオーステナイト分率が範囲以下である。鋼板ｅ１はオーステナイト中の平均Ｃ濃度が低い。鋼板ｆ１及び鋼板ｇ１はオーステナイト分率が確保できない。【００８７】
図１は、実施例及び比較例に係る鋼板の、引張強度と２５℃伸びとの関係を示した図であり、図２は、同鋼板について、引張強度とＶ曲げ性との関係を示した図である。図１及び図２から、本発明に係る鋼板及び鋼板製造方法によれば、高い伸びとＶ曲げ性とを両立できていることが確認できる。
また、図３は、実施例及び比較例に係る鋼板の、引張強度と１５０℃伸びとの関係を示した図である。図１及び図３から、本発明に係る鋼板及び鋼板製造方法によれば、高い伸びが２５℃、１５０℃の何れの温度においても実現できていることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、本発明は、従来と比較して伸び及びＶ曲げ性が高く、更にはプレス成型安定性に優れた鋼板及びその製造方法を提供することができる。
【図１】
2011093490.tif 000007
【図２】
2011093490.tif 000008
【図３】
2011093490.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月9日(2011.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学成分が、質量％で：
Ｃ：０．０５％〜０．３５％；
Ｓｉ：０．０５％〜２．０％；
Ｍｎ：０．８％〜３．０％；
Ａｌ：０．０１％〜２．０％；
を含有し、
Ｐ：０．１％以下；
Ｓ：０．０５％以下；
Ｎ：０．０１％以下；
に制限し、
残部が鉄及び不可避的不純物からなり、
フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を面積率で合計５０％以上含有し、
残留オーステナイト相を面積率で３％以上含有し、
個数比で５０％以上の前記残留オーステナイト相の結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、式１を満たす
ことを特徴とする鋼板。
Ｃｇｂ／Ｃｇｃ≧１．２      …  （式１）
【請求項２】
前記化学成分が質量％で、更に
Ｍｏ：０．０１％〜０．５％；
Ｎｂ：０．００５％〜０．１％；
Ｔｉ：０．００５％〜０．２％；
Ｖ：０．００５％〜０．５％；、
Ｃｒ：０．０５％〜５．０％；
Ｗ：０．０５％〜５．０％；
Ｃａ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｍｇ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｚｒ：０．０００５％〜０．０５％；
ＲＥＭ：０．０００５％〜０．０５％；
Ｃｕ：０．０２％〜２．０％；
Ｎｉ：０．０２％〜１．０％；
Ｂ：０．０００３％〜０．００７％；
の少なくとも１種を含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
前記残留オーステナイト相は、前記結晶粒の平均粒径が１０μｍ以下であり、かつ、個数比で５０％以上の前記結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、前記式１を満たしており、
前記残留オーステナイト相中の平均炭素濃度が０．７％以上、１．５％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項４】
前記残留オーステナイト相は、個数比で４０％以上の前記結晶粒が、１μｍ以上、２μｍ未満の平均粒径を有する小径結晶粒であるとともに、個数比で２０％以上の前記結晶粒が、２μｍ以上の平均粒径を有する大径結晶粒であり、さらに、個数比で５０％以上の前記結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、前記式１を満たしている
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板。
【請求項５】
個数比で５０％以上の前記小径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＳ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＳとして、式２を満たし、
個数比で５０％以上の前記大径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＬ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＬとして、式３を満たす
ことを特徴とする請求項４に記載の鋼板。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳ＞１．３            （式２）
１．３＞ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬ＞１．１    （式３）
【請求項６】
前記鋼板が、少なくとも片面に付与された亜鉛めっき皮膜を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項７】
前記鋼板が、少なくとも片面に付与された亜鉛合金めっき皮膜を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の鋼板を製造する方法であって、
請求項１又は２に記載の化学成分を有する鋳片を、８５０℃以上、９７０℃以下の仕上げ温度で熱間圧延を施して熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と；
前記熱延鋼板に対し、１秒以上、１０秒以下の空冷を行う空冷工程と；
空冷された前記熱延鋼板を、６５０℃以下の温度域まで平均で１０℃／秒以上、２００℃／秒以下で冷却した後６５０℃以下の温度範囲で巻取る巻取り工程と；
巻取られた前記熱延鋼板を、酸洗後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と；
前記冷延鋼板に対し、７００℃以上、９００℃以下の最高温度で焼鈍を施す焼鈍工程と；
焼鈍された前記冷延鋼板を、０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下の平均冷却速度で３５０℃以上、４８０℃以下の温度域に冷却し、この温度域で１秒以上、１０００秒以下保持する保持工程と；
前記冷延鋼板に対し、３５０℃から２２０℃までの温度域を５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で一次冷却し、さらに１２０℃から常温近傍までの温度域を１００℃／秒以上または５℃／秒以下の平均冷却速度で二次冷却する最終冷却工程と；
を備えることを特徴とする鋼板製造方法。
【請求項９】
前記熱間圧延工程では、最終の２パスを各々２０％以下のひずみ量にて圧延する
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１０】
前記熱間圧延工程では、１１００℃以下まで冷却された後に１１００℃以上に再加熱された鋳片を用いる
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１１】
前記保持工程の後に前記鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬する浸漬工程を更に備える
ことを特徴とする請求項８に記載の鋼板製造方法。
【請求項１２】
前記浸漬工程の後に５００℃以上、５８０℃以下の範囲で合金化処理を行う合金化処理工程を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載の鋼板製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するために以下の方策を採用する。
（１）本願発明の第１の態様は、化学成分が、質量％で：Ｃ：０．０５％〜０．３５％；Ｓｉ：０．０５％〜２．０％；Ｍｎ：０．８％〜３．０％；Ａｌ：０．０１％〜２．０％；を含有し、Ｐ：０．１％以下；Ｓ：０．０５％以下；Ｎ：０．０１％以下；に制限し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、フェライト相、ベイナイト相、及び焼き戻しマルテンサイト相を面積率で合計５０％以上含有し、残留オーステナイト相を面積率で３％以上含有し、個数比で５０％以上の前記残留オーステナイト相の結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、式１を満たす鋼板である。
Ｃｇｂ／Ｃｇｃ≧１．２      …  （式１）
（２）上記（１）に記載の鋼板では、前記化学成分が質量％で、更にＭｏ：０．０１〜０．５％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜５．０％、Ｗ：０．０５〜５．０％、Ｃａ：０．０００５〜０．０５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０５％、Ｚｒ：０．０００５〜０．０５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０５％、Ｃｕ：０．０２〜２．０％、Ｎｉ：０．０２〜１．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００７％の少なくとも１種を含有してもよい。
（３）上記（１）に記載の鋼板では、前記残留オーステナイト相は、前記結晶粒の平均粒径が１０μｍ以下であり、かつ、個数比で５０％以上の前記結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、前記式１を満たしており、前記残留オーステナイト相中の平均炭素濃度が０．７％以上、１．５％以下であってもよい。
（４）上記（１）に記載の鋼板では、前記残留オーステナイト相は、個数比で４０％以上の前記結晶粒が、１μｍ以上、２μｍ未満の平均粒径を有する小径結晶粒であるとともに、個数比で２０％以上の前記結晶粒が、２μｍ以上の平均粒径を有する大径結晶粒であり、さらに、個数比で５０％以上の前記結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂとして、前記式１を満たしていてもよい。
（５）上記（４）に記載の鋼板では、個数比で５０％以上の前記小径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＳ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＳとして、式２を満たし、個数比で５０％以上の前記大径結晶粒が、重心位置での炭素濃度をＣｇｃＬ、粒界位置での炭素濃度をＣｇｂＬとして、式３を満たしてもよい。
ＣｇｂＳ／ＣｇｃＳ＞１．３            （式２）
１．３＞ＣｇｂＬ／ＣｇｃＬ＞１．１    （式３）
（６）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の鋼板は、少なくとも片面に付与された亜鉛めっき皮膜を有してもよい。
（７）上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の鋼板は、少なくとも片面に付与された亜鉛合金めっき皮膜を有してもよい。
（８）本願発明の第２の態様は、上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の鋼板を製造する方法であって、上記（１）又は（２）に記載の化学成分を有する鋳片を、８５０℃以上、９７０℃以下の仕上げ温度で熱間圧延を施して熱延鋼板を製造する熱間圧延工程と；前記熱延鋼板に対し、１秒以上、１０秒以下の空冷を行う空冷工程と；空冷された前記熱延鋼板を、６５０℃以下の温度域まで平均で１０℃／秒以上、２００℃／秒以下で冷却した後６５０℃以下の温度範囲で巻取る巻取り工程と；巻取られた前記熱延鋼板を、酸洗後、４０％以上の圧下率で冷間圧延を施して冷延鋼板を製造する冷間圧延工程と；前記冷延鋼板に対し、７００℃以上、９００℃以下の最高温度で焼鈍を施す焼鈍工程と；焼鈍された前記冷延鋼板を、０．１℃／秒以上、２００℃／秒以下の平均冷却速度で３５０℃以上、４８０℃以下の温度域に冷却し、この温度域で１秒以上、１０００秒以下保持する保持工程と；保持された前記冷延鋼板に対し、３５０℃から２２０℃までの温度域を５℃／秒以上２５℃／秒以下の平均冷却速度で一次冷却し、さらに１２０℃から常温近傍までの温度域を１００℃／秒以上または５℃／秒以下の平均冷却速度で二次冷却する最終冷却工程と；を備える鋼板製造方法である。
（９）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記熱間圧延工程では、最終の２パスを各々２０％以下のひずみ量にて圧延してもよい。
（１０）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記熱間圧延工程において、１１００℃以下まで冷却された後に１１００℃以上に再加熱された鋳片を用いてもよい。
（１１）上記（８）に記載の鋼板製造方法は、前記保持工程の後に前記鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬する浸漬工程を更に備えてもよい。
（１２）上記（１１）に記載の鋼板製造方法は、前記浸漬工程の後に５００℃以上、５８０℃以下の範囲で合金化処理を行う合金化処理工程を更に備えてもよい。
【国際調査報告】
2011093490.tif 000010
2011093490.tif 000011
2011093490.tif 000012
2011093490.tif 000013